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UNIVERSITA' DI PISA
FACOLTA' DI MEDICINA
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN MEDICINA E CHIRURGIA
Tesi di laurea
“Variazioni dell'acqua extravascolare polmonare (EVLW) valutate con l'ecografia toracica in corso di terapia renale
sostitutiva (CRRT) in UTI”
Relatori
Prof. Francesco Giunta
Dr. Francesco Forfori
Candidato
Emiliano Votino
Anno Accademico 2012/2013
A mia mamma e a mia sorella
2
INDICE
INTRODUZIONE 5
CAPITOLO I I FLUIDI CORPOREI
1.1 Distribuzione dei liquidi corporei 8
1.2 Il volume ematico 9
1.3 Starling e le forze dell'"equilibrio dinamico" 11
1.4 Il bilancio idrico 13
1.5 Meccanismi di compenso nel bilancio idrico 15
1.5.1 Rene 15
1.5.2 Cuore e sistema circolatorio 16
CAPITOLO II TERAPIE RENALI SOSTITUTIVE (RRT)
2.1 Cenni storici, considerazioni e indicazioni terapeutiche 18
2.2 Principi chimico-fisici delle terapie renali sostitutive 19
2.3 Tecniche di Dialisi e Ultrafiltrazione 20
2.4 Vantaggi e Svantaggi dell’uso delle CRRT 26
CAPITOLO III L'ECOGRAFIA TORACICA
3.1 Cenni di Fisica degli Ultrasuoni 29
3.2 Ecografia Pleuropolmonare 31
3.2.1 Cenni Storici sull'origine delle Comete Ultrasoniche 31
3.2.2 Imaging e Diagnostica Ecografica Polmonare 32
3.2.3 Fondamenti Anatomici e Fisiopatologici delle Comete 38
Ultrasoniche
3
3.2.4 Valutazione dei Diametri Cavali 41
CAPITOLO IV STUDIO CLINICO
4.1 Obiettivi 45
4.2 Materiali e Metodi 45
4.2.1 Criteri di Inclusione 45
4.2.2 Criteri di Esclusione 46
4.2.3 Parametri di Ecografia Toracica 46
4.2.4 Parametri Ematochimici ed Emogasanalitici 47
4.3 Analisi Statistica 47
4.4 Risultati 48
4.5 Limiti 58
4.6 Discussione 58
CAPITOLO V CONCLUSIONI 60
CAPITOLO VI BIBLIOGRAFIA 61
4
INTRODUZIONE
L'emodinamica è determinata prevalentemente dai fluidi corporei, i quali vengono
finemente regolati dalle interazioni tra i vari sistemi di compenso al fine di mantenere e
ripristinare, ove necessario, l'omeostasi pressoria per una buona perfusione tissutale.
Le diverse componenti che interagiscono al mantenimento dell'emodinamica sono l'azione
contrattile del cuore in primis, nelle due componenti sistolica e diastolica, il tono vasale e il
liquido intravasale (IntraVascular Fluid, IVF)1 ognuna delle quali cerca di compensare le
carenze delle altre in condizioni di squilibrio.
Se, per esempio, abbiamo un deficit della contrattilità cardiaca la naturale risposta al crollo
della pressione sistolica sarà primariamente una vasocostrizione splancnica sotto stimolo
del sistema nervoso autonomo (SNA) e l'increzione di catecolamine ad opera del surrene
volti a ripristinare la volemia e privilegiare così il flusso sanguigno dei parenchimi nobili2,
si attiverà il sistema Renina-Angiotensina-Aldosterone che farà diminuire la filtrazione
glomerulare e aumentare il riassorbimento di acqua nel nefrone, il tutto per ripristinare il
volume circolante effettivo (Effective Circulating Volume, ECV).
Le nuove condizioni di equilibrio precario in cui si trova ad essere l'individuo però possono
creare non pochi effetti avversi sul microcircolo ed influenzare negativamente addirittura la
sopravvivenza dello stesso.
Se da una parte è stata ripristinata la pressione arteriosa, dall'altra è diminuito il flusso in
molti distretti corporei con la conseguenza di una maggior stasi ematica negli stessi, shift
del metabolisismo da aerobio ad anaerobio con relativo aumento della concentrazione dei
lattati, elevazione della pressione venosa periferica e produzione di proteine infiammatorie
che può esitare in un aumento globale della permeabilità capillare dando luogo alla
sindrome GIPS (Global Increased Pearmeability Syndrome, GIPS)3.
Frequenza Cardiaca (FC) e Pressione Arteriosa (PA), sono due valori con i quali valutiamo
l'emodinamica del paziente, ma non ci dicono con esattezza la quantità di liquidi presenti.
Per un paziente in condizioni critiche il monitoraggio dei parametri vitali è fondamentale,
l'associazione di un corretto bilancio idrico migliora l'inquadramento clinico, ma
nonostante ciò non si hanno quella sensibilità e quella specificità richieste per fare diagnosi
o dire con la necessaria precisione se un paziente è disidratato oppure no a causa di molte
variabili che possono essere fonte di errori.
5
In terapia intensiva un paziente ha bisogno di molteplici terapie infusionali, talvolta si
possono presentare complicanze che richiedono anche esami strumentali costosi e invasivi
per fare diagnosi, ecco che diventa di vitale importanza avere nuove risorse con cui
monitorare lo stato emodinamico in modo sempre più rapido, economico e non invasivo.
Oltre all'ecocardiografia che ci dà importanti informazioni sullo stato di funzionalità
cardiaca, molto rilevante è risultata l'ecografia toracica4, grazie alla quale si può mettere in
evidenza lo stato di imbibizione del polmone tramite l'identificazione di B-lines e avere
così una valutazione indiretta del liquido extravascolare polmonare (ExtraVascular Lung
Water, EVLW)4-6 .
Conoscendo lo stato emodinamico del paziente e valutando quanta acqua è presente nel
suo corpo si può ricorrere a diuretici o addirittura alla terapia renale sostituiva (Continuous
Renal Replacement Therapy, CRRT) per ridurre l'edema interstiziale, migliorando così a
livello alveolo-capillare gli scambi gassosi e supportando gli altri organi nella loro ripresa
funzionale, fegato e reni prima di tutto, anche con l'utilizzo di particolari filtri migliorando
la GIPS e la perfusione.7-9
Benché allo stato attuale dell'arte non si trovino protocolli condivisi nella valutazione del
liquido extravascolare polmonare, integrando le diverse informazioni ottenute dal
monitoraggio dei parametri vitali, dal bilancio idrico e dal grado di congestione polmonare
rilevato con l'ecografia toracica, il medico intensivista può orientarsi nel percorso
diagnostico e addirittura arrivare a determinare la natura etiologica, per mettere poi in atto
le terapie del caso.
Nello specifico la terapia renale sostitutiva può essere fondamentale per alcuni pazienti
arrivando a diminuirne il tasso di mortalità10,11 e alla luce di un percorso diagnostico
supportato dall'ecografia toracica, potrebbe migliorare la gestione terapeutica dei fluidi in
terapia intensiva (UTI).
6
CAPITOLO
1. I FLUIDI CORPOREI
7
1.1 Distribuzione dei liquidi corporei
L'uomo è costituito da acqua per circa il 60% del suo peso corporeo con alcune variazioni
da individuo a individuo e nel soggetto stesso, in relazione alle diverse variabili
ambientali, culturali e fisiologiche.2 Se si prende in considerazione il genere, la donna ha
in percentuale meno acqua rispetto all'uomo in quanto la sua massa grassa è superiore,
considerando invece l'età un infante è costituito per circa il 75% di acqua mentre un
anziano può arrivare ad averne circa il 50%. Un maschio adulto di 70 Kg quindi sarà
composto da circa 42 l di acqua.
Le fonti principali tramite le quali l'organismo assume acqua sono la sua forma liquida e la
quota contenuta nel cibo per un ammontare di circa 2100 ml, ai quali si aggiunge l'acqua di
neosintesi proveniente dal metabolismo glucidico pari a 200 ml/die, per un introito totale di
2300 ml/die.
I fluidi corporei (Total Body Water, TBW) si trovano organizzati all'interno dell'organismo
in due compartimenti principali: il liquido extracellulare (Extracellular Fluid, ECF) ed il
liquido intracellulare (Intracellular Fluid, ICF), rispettivamente il 20% e il 40% del peso
corporeo.
La componente extracellulare è ulteriormente suddivisa nella componente plasmatica, ossia
la quota intravascolare fluida (Intravascular Fluid, IVF), e nella componente interstiziale
(Interstitial Fluid, IF) entrambe in costante equilibrio con il liquido intracellulare.
Esiste inoltre un'altra quota di acqua racchiusa negli spazi sinoviali, pericardico, pleurico,
peritoneale, intraoculare e liquorale, definito come liquido transcellulare (Transcellular
Fluid)2 considerato come tipo specializzato di ECF, in quanto la sua composizione può
differire notevolmente dagli altri compartimenti ed è stimato in un intorno di 1-2 l.
I liquidi e i soluti disciolti in questi spazi in condizioni fisiologiche sono in continuo
movimento e in costante equilibrio tra loro grazie ai gradienti pressori che vi si generano
all'interno, ai gradienti di concentrazione dei singoli soluti, alla natura dei soluti stessi
(dimensione e carica elettrica) e alla struttura delle membrane che separano questi
compartimenti limitandone la loro permeabilità.
8
Nella tabella 1.12 sono riportate le diverse concentrazioni dei soluti presenti nel fluido
extracellulare, nel plasma e nel fluido intracellulare.
Soluto Extracellular Fluid (ECF)
Intravascular Fluid(IVF)
Intracellular Fluid (ICF)
Na+ 142 mEq/L 142 mOsm/L 10 mEq/L
K+ 4 mEq/L 4,2 mOsm/L 140 mEq/L
Ca++ 2,4 mEq/L 1,3 mOsm/L 0,0001 mEq/L
Mg++ 1,2 mEq/L 0,8 mOsm/L 58 mEq/L
Cl- 103 mEq/L 108 mOsm/L 4 mEq/L
HCO3- 28 mEq/L 24 mOsm/L 10 mEq/L
HPO4-- 4 mEq/L 2 mOsm/L 75 mEq/L
SO4-- 1 mEq/L 0,5 mOsm/L 2 mEq/L
Glucosio 90 mg/dl 100 mg/dl 0-20 mg/dl
Aminoacidi 30 mg/dl 2 mOsm/L 200 mg/dl ?
ColesteroloFosfolipidiGrassi Neutri
0,5 g/dl 555 mg/dl 2-95 g/dl
Proteine 2 g/dl5 mEq/L
1,2 mOsm/L 16 g/dl40 mEq/L
Tabella 1.1 Composizione chimica dei liquidi extracellulare e intracellulare2 {Hall JE, Guyton AC. Textbook
of medical physiology. 12th ed. ed. Philadelphia, Pa. ; London: Saunders; 2011. Pagg.43,273}
1.2 Il volume ematico
Il sangue ha per sua natura una duplice composizione in quanto determinato dal liquido
intracellulare presente nella componente cellulata (40%) e dal plasma, la componente
liquida vera e propria (60%).
Esso è un compartimento fluido particolare in quanto è sequestrato all'interno del sistema
circolatorio, grazie al quale riesce a perfondere tutti i tessuti dell'organismo tanto da essere
definito anche volume circolante effettivo (Effective Circulating Volume, ECV); ammonta a
circa l'8% del peso corporeo, stima che può variare in base al sesso, all'età e a diversi altri
fattori. Un uomo medio di 70 Kg si può stimare che abbia un volume ematico pari a 5,6 l.
Poichè le membrane costituenti il letto capillare sono molto permeabili le concentrazione
ioniche del liquido interstiziale sono simili a quelle del plasma, ad eccezione della
9
titolazione delle proteine che risulta essere più elevata in quest'ultimo a causa della
quantità molto bassa che riesce a filtrare nell'interstizio.
Molecole di peso molecolare medio come l'albumina (pm 69000 dalton) si trovano quindi
ad essere sequestrate nel torrente circolatorio e questo causa due effetti importantissimi per
la fisiologia del microcircolo: richiamo di cationi dal liquido interstiziale per
controbilanciare la carica negativa delle stesse (Effetto Gibbs-Donnan) e la genesi della
pressione colloido-osmotica (π) che tende a richiamare liquidi all'interno del lume
vascolare.
Ecco doveroso il richiamo alle definizioni di Osmole, Osmolarità e pressione Osmotica in
quanto questi tre concetti sono alla base del fine equilibrio che si instaura tra i vari
compartimenti corporei: un'osmole esprime il numero di particelle (molecole) contenute in
un grammo-molecola di soluto non dissociato ne deriva che l'osmolarità altro non è che la
concentrazione in osmoli per litro di soluzione, capace di generare un gradiente pressorio
che muove l'acqua attraverso la membrana semipermeabile dal lato ove il soluto è meno
concentrato a quello con concentrazione più elevata; questa pressione prende il nome di
pressione Osmotica e corrisponde alla pressione che si dovrebbe esercitare per bloccare
questo flusso di acqua attraverso la membrana semipermeabile2.
I soluti a loro volta si possono classificare in Osmoli Inefficaci, costituite da quelle
sostanze che filtrano liberamente la membrana raggiungendo l'equilibrio chimico
rapidamente, e in Osmoli Efficaci, costituite da quelle sostanze che non permeano la
membrana e concorrono nella genesi dell'osmolarità plasmatica.
La pressione osmotica totale del plasma è calcolata in un intorno di 6000 mmHg, mentre la
sola componente data dalle proteine plasmatiche (di cui l’albumina è la principale
costituente) è stimata in circa 25 mmHg, relativamente esigua confrontando l'ordine di
grandezza delle due misurazioni. Nonostante ciò il principale fattore che impedisce l’uscita
del liquido dai capillari verso l’interstizio è proprio la componente proteica e prende il
nome di pressione colloido-osmotica (π) per distinguerla dalla componente ionica che in
questo caso è inefficace a causa della libera filtrazione.
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L'osmolarità plasmatica si può calcolare mediante la seguente formula:
Osmolarità plasmatica2 = 2[Na+]pl = ~ 282 mOsm/l
[Na+]pl = Concentrazione Plasmatica di Sodio
Essendo il Na+ il catione maggiormente presente nel plasma assieme al suo anione di
accompagnamento Cl- ne deriva che sia la fonte principale di questa pressione anche se in
alcune patologie possono risultare rilevanti anche altre due sostanze considerate Osmoli
Inefficaci: il glucosio, nel diabete mellito, e l'urea nell'insufficienza renale.
Osmolarità plasmatica corretta 12 = 2[Na+]pl + [glucosio]pl/18 + [urea]pl/2,8
Il glucosio viene diviso per 18 e l’azoto ureico per 2,8 per convertire i valori da mg/dl a
mEq/l secondo la seguente formula:
mEq/l = (mg/l) × Valenza/Peso atomico
il peso molecolare del glucosio è 180 e il peso atomico dell’azoto è 28, entrambi divisi per
10 in quanto il laboratorio analisi esprime le concentrazioni in mg/dl.
1.3 Starling e le forze dell'"equilibrio dinamico"
Il sangue all'interno dei capillari non scorre solitamente in maniera continua, ma ad
intervalli che variano da pochi secondi a minuti. Tale intermittenza e dettata dal fenomeno
della vasomozione, ossia la contrazione intermittente delle metarteriole e degli sfinteri
precapillari.
Il tempo di latenza tra una contrazione e l'altra è dettato da molti fattori e principalmente
dalle esigenze metaboliche del tessuto irrorato: quanto più O2 estrae tanto più si riduce la
frequenza con cui si chiudono gli sfinteri prolungando così la durata del flusso all'interno
del capillare, di modo che il sangue possa cedere maggiori quantità di nutrienti e di O2.
Il movimento dei fluidi è stato oggetto di studio da parte del fisiologo inglese Ernest Herny
Starling, il quale nel 1896 illustrò il ruolo della forza idrostatica e della forza oncotica nella
genesi del passaggio dei fluidi attraverso le membrane capillari e il compartimento
interstiziale.
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L'equazione che Starling elaborò mette in relazione le pressioni che si generano ai due capi
della membrana, la cui sommatoria determina il movimento dei fluidi per filtrazione
attraverso i pori del capillare.
Qf = Kf [(Pc-Pi) - σ(πc-πi)]
Dove
Qf = Movimento fluido netto tra i due compartimenti
Kf = Coefficiente di filtrazione
Pc = Pressione idrostatica capillare
Pi = Pressione idrostatica interstiziale
σ = Coefficiente di riflessione (è 0 nei sinusoidi epatici perchè sono permeabili alle
proteine)
πc = Pressione oncotica del capillare
πi = Pressione oncotica interstiziale
(Pc-Pi) – σ(πc-πi) = Pressione netta di filtrazione
Per convenzione si considerano positive le forze che favoriscono la fuoriuscita di liquidi,
quindi Pc e πi e negative quelle che favoriscono il riassorbimento, Pi e πc.
Dalla formula si evince che il flusso è direttamente proporzionale alle caratteristiche della
membrana, espresse dal coefficiente di filtrazione K, che ci da informazioni riguardo la
permeabilità ad una certa sostanza in base alle dimensioni dei pori e alla discontinuità di
parete.
La Pc è determinata prevalentemente dalla pressione arteriosa, da quella venosa, dalle
resistenze arteriolari e venulari, è la componente principale che permette lo stravaso di
fluidi nel versante arterioso. In condizioni patologiche, come lo scompenso cardiaco o
stenosi che possono compromettere il normale deflusso in determinati distretti circolatori, i
meccanismi di riassorbimento non riescono a sopperire alla quantità di fluido stravasata e si
instaura così l'edema interstiziale.
La πc è la pressione oncotica generata dalle proteine nel capillare ed è la forza che si
oppone alla fuoriuscita di liquidi. Essa è pari a circa 28 mmHg ed è costituita per la
maggior parte dall'albumina, che da sola esercita una pressione oncotica di 21mmHg, sia
grazie alla sua concentrazione (4,5 g/100 ml) sia per la carica elettrica negativa che
possiede, la quale richiama cationi dall'interstizio per effetto Gibbs-Donnan, il resto è dato
12
da globuline e fibrinogeno.
In condizioni patologiche quali ipoalbuminemia, dovute o a diminuita produzione come
accade nei pazienti epatopatici, cirrotici, o per aumentata escrezione per esempio nei
pazienti con insufficienza renale proteinurica, si assiste allo sviluppo di edemi fino al
quadro clinico di anasarca.
Quindi analizzando l'equazione di Starling si evince che la filtrazione attraverso la parete
capillare è direttamente proporzionale alla risultante delle pressioni esistenti nei fluidi.
Queste forze, denominate appunto forze di Starling, tendono generalmente a far fuoriuscire
i liquidi nei vari tessuti, indipendentemente dalle loro caratteristiche, creando uno
squilibrio che viene corretto dal continuo drenaggio dei capillari linfatici.
Questa è una dinamica variazione di pressioni che tende sempre all'equilibrio: all'estremità
arteriosa del capillare, dove la pressione idrostatica supera la pressione colloido-osmotica,
si ha un passaggio netto di fluido dal letto vascolare all'interstizio, contemporaneamente
allo stravaso di fluido si assiste procedendo verso l'estremità venosa ad un aumento della
concentrazione plasmatica delle proteine in quanto non filtrano e alla conseguente
elevazione della pressione oncotica intravasale, fino a dare origine all'inversione del flusso
stesso.
1.4 Il bilancio idrico
Omeostasi, dal greco ομέο-στάσις stessa fissità, è la capacità di un organismo di mantenere
in un relativo equilibrio stabile le caratteristiche del proprio ambiente interno13.
Per mantenere questo equilibrio naturalmente bisogna valutare quante sono le perdite che
un essere umano ha nell'arco di una giornata e reintegrarle con la dieta.
Nella tabella sono riportati i diversi volumi elimanati e assunti dall'organismo
giornalmente:
Fonte Normale Esercizio intenso e prolungato
Assunzione
Fluidi ingeriti 2100 ?
Metabolismo 200 200
Assunzione totale 2300 ?
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Eliminazione
Perspiratio Insensibilis - Pelle 350 350
Perspiratio Insensibilis - Polmoni 350 650
Sudore 100 5000
Feci 100 100
Urine 1400 500
Eliminazione Totale 2300 6600
Tabella 1.2 Eliminazione e assunzione giornaliera di acqua in ml/die2 {Hall JE, Guyton AC. Textbook of
medical physiology. 12th ed. ed. Philadelphia, Pa. ; London: Saunders; 2011. Pag. 271}
Come si può vedere con la dieta si introducono circa 2100 ml di acqua, i quali con i 200 ml
prodotti dal metabolismo glucidico, riescono ad equilibrare le perdite che si hanno in
condizioni normali.
Queste perdite sono prevalentemente urinarie e ci permettono di depurare il sangue dai
cataboliti e dalle tossine prodotte, altre sono costituite dalla costante diffusione attraverso
la pelle e l'evaporazione dall'albero respiratorio, note come perspiratio insensibilis, che
ammonta a circa 700 ml/die ma che può aumentare fino 3-5 l al giorno in caso di
distruzione dello strato corneo cutaneo come avviene nei grandi ustionati, vi è poi
un'emissione giornaliera di circa 100 ml con le feci e altri 100 ml con il sudore,
quest'ultimo può aumentare fino ad alcuni litri in caso di temperature ambientali elevate o
intensa attività fisica.
Gli squilibri idrici possono verificarsi in negativo o per un ridotto apporto o per una
eccessiva eliminazione.
Il primo caso si può verificare per esempio nelle persone anziane, le quali tendono
lievemente a disidratarsi in quanto hanno un ridotto stimolo della sete bevendo meno della
reale necessità del proprio organismo, si può presentare un ridotto apporto anche in
persone incapaci di assumere liquidi o per compromissione della deglutizione o per
alterazione dello stato di coscienza come si può osservare nei pazienti sedati in una Unità
di Terapia Intensiva, si possono verificare squilibri anche per una aumentata perdita come
negli episodi diarroici, nei paziente con ustioni estese della superficie corporea, nel diabete
mellito di tipo 1 quando si complica con una elevazione dell'osmolarità plasmatica tale da
determinare una diuresi osmotica imponente, nel diabete insipido, nell'occlusioni
14
intestinali.
Si possono avere poi degli squilibri idrici anche per aumentato apporto o per diminuita
escrezione, ma nel primo caso il sovraccarico idrico può essere ben compensato dal rene
tramite l'emissione di urine molto diluite in grandi volumi proporzionalmente all'introito,
caso questo del paziente affetto da potomania, oppure nel secondo caso se il paziente è
anurico, tutta l'acqua che entra si distribuisce nel torrente circolatorio e poi nell'interstizio
determinando così una compromissione generalizzata delle funzioni di molti organi.
1.5 Meccanismi di compenso nel bilancio idrico
Ogni qualvolta si presenti un disequilibrio nel bilancio idrico l'organismo mette in atto tutta
una serie di meccanismi atti a risolvere e prevenire l'ipoperfusione dei parenchimi nobili.
1.5.1 Rene
L'organo emuntore per eccellenza è il rene: riesce a filtrare il plasma fino a 60 volte al
giorno con una Velocità di Filtrazione Glomerulare (VFG) pari a 180 l/die. Questo
permette di determinare un fine controllo sulle concentrazioni dei soluti e sul volume
circolante, riducendo o aumentando la concentrazione delle urine escrete.
La VFG è determinata sia da sistemi di controllo interni al rene, tramite ad esempio il
feedback tubuloglomerulare, o la fine calibrazione delle arteriole afferenti ed efferenti
tramite riflessi miogenici, al fine di mantenere una costante pressione di filtrazione
all'interno della capsula di Bowman anche in condizioni di restrizione idrica, sia da sistemi
esterni quali la vasopressina (ADH) e il Peptide Natriuretico Atriale (Atrial Natriuretic
Peptide, ANP) con effetto opposto.
In seguito ad un calo della filtrazione glomerulare si mettono in atto anche una serie di
reazioni umorali mediate dal Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterone (SRAA), che si
estrinsecano sia in circolo vasocostringendo perifericamente, sia direttamente sul rene, in
quanto l'Angiotensina II ha un'azione vasocostrittrice specifica sull'arteriola efferente,
stimola il riassorbimento di Na+ nei tubuli prossimali e stimola la produzione di
Aldosterone il quale ha l'effetto di riassorbire Na+ e far espellere K+, determinando a livello
del tubulo collettore corticale idroritenzione.
15
1.5.2 Cuore e sistema circolatorio
Meccanismi di compenso propri del cuore e del sistema circolatorio invece risiedono nella
abbondante innervazione da parte del Sistema Nervoso Autonomo (SNA), nella natura
stessa delle fibrocellule muscolari e in fini strutture anatomiche quali baracettori,
chemocettori e volocettori.
Un aumento dell'ECV, quindi un aumento del precarico, porta ad uno stiramento delle
fibrocellule muscolari cardiache le quali aumentano inizialmente la loro forza contrattile
secondo la legge di Frank-Starling, in modo che nel compartimento venoso diminuisca la
stasi ematica. Successivamente si assiste a una diminuzione netta della frequenza cardiaca,
della forza contrattile e del tono vasocostrittorio periferico ad opera del riflesso barocettivo
che determina un aumento del tono vagale, in modo da prevenire invece danni ai diversi
tessuti derivabili da una pressione idrostatica eccessiva che porterebbe ad un edema
tissutale generalizzato se vengono superati i meccanismi di riassorbimento linfatici.
Al contrario una diminuzione dell'ECV porta ad una attivazione immediata di meccanismi
neuroendocrini volti a mantenere una pressione di perfusione soddisfacente dei parenchimi
nobili, Sistema Nervoso Centrale (SNC), cuore e rene, meccanismi che si estrinsecano
nell'immediato con l'increzione di catecolamine le quali determinano effetto inotropo,
cronotropo e dromotropo positivo sul cuore, e aumento del tono vasocostrittorio
splancnico, con peggioramento della perfusione dei visceri, shift del metabolismo da
aerobio ad anaerobio con aumento dei lattati, contrazione della diuresi e richiamo di liquidi
dal compartimento interstiziale per ripristinare il volume circolante.
16
CAPITOLO
2. TERAPIE RENALI SOSTITUTIVE
(RRT)
17
2.1 Cenni storici, considerazioni e indicazioni terapeutiche
L'Insufficienza Renale Acuta (IRA) da sola ha una mortalità che si aggira intorno al 23%,
ma è stato calcolato che inserita in un quadro clinico critico complicato da una SIRS
(Systemic Inflammatory Response Syndrome) o una disfunzione multiorgano (Multiple
Organ Dysfunction Syndrome, MODS) sale a valori compresi tra il 50 e l'80%, quindi la
comorbidità del paziente diventa una componente rilevante ai fini della sopravvivenza.
La funzionalità renale può essere vicariata non solo nei casi di IRA ma anche allo scopo di
supportare tutti gli organi per una migliore ripresa, avendo così un benificio globale,
soprattutto quando si tratta di un paziente critico14.
La differenza sostanziale tra un paziente affetto da IRA ospedalizzato e un paziente critico
è che il secondo non può essere messo in un regime di restrizione idrica, a causa delle
numerose terapie infusionali necessarie alla somministrazione di antibiotici e farmaci, e
non per ultima alla nutrizione sia essa enterale o parenterale, perchè fondamentale
nell'arrestare il catabolismo proteico e preservare le riserve fisiologiche.
L'overload di fluidi che deriva da tutte queste terapie va ad incidere ulteriormente in modo
negativo sulla perfusione dei tessuti in quanto determina edema interstiziale che peggiora
gli scambi di O2, favorendo l'instaurarsi di una acidosi lattica derivata dal metabolismo
anaerobio.
I primi impieghi di rene artificiale risalgono alla guerra di Corea, dove venne adottato il
termine di "dialisi" proprio per rappresentare il by-passare la funzione del rene, mentre la
dicitura Renal Replacement Therapies comprende anche l'emofiltrazione continua,
l'emodiafiltrazione e la dialisi peritoneale15.
Le indicazioni cliniche delle terapie sostitutive sono:
• Sovraccarico idrico
• Severa ipertensione
• Iperkaliemia
• Acidosi metabolica severa pH < 7,1
• Uremia > 30 mg/dl
• Oliguria (diuresi<200 mL/12 h)
18
• Anuria(diuresi<50 mL/12 h)
• Iperkaliemia (K>6,5 mEq/L)
• Edema d’organo significativo (specie se polmonare)
• Encefalopatia, pericardite, neuropatia, miopatia uremica
• Severa alterazione della Natriemia (Na <115 o >160 mEq/L)
• Ipertermia maligna
• Overdose da sostanze dializzabili
• Sepsi, nella quale si realizza una alterazione del sistema immunitario con
simultanea presenza di mediatori pro e anti-infiammatori che potrebbero essere
rimossi dall’emofiltrazione
• Rimozione di autoanticorpi, complessi immuni, lipoproteine circolanti in eccesso,
paraproteine (Plasmaferesi)
I parametri ematochimici sono aleatori, oggi si tende ad instaurare le terapie renali
sostitutive secondo una tempistica precoce grazie all'ampliamento del concetto di
depurazione: oggi si parla di EMOPURIFICAZIONE16.
Si parte dal presupposto che tutti gli organi siano accomunati dal contatto con il sangue,
quindi purificandolo si apporta un beneficio non più sul singolo organo bensì sull'intero
organismo.
In base alle conoscenze attuali sui processi biomolecolari che instaurano la sepsi si articola
il concetto di MOST (Multi-Organ Support Therapies):
CRRT: Continuous Renal Replacement Therapy→ supporto al Rene
ECLS: Extracorporeal Lung Support → supporto al Polmone
SCUF: Slow Continuous UltraFiltration → Supporto al Cuore
CAST: Continuous Attenuating Sepsi Therapy → Supporto alle terapie Anti-Sepsi
HVHF: High Volume HemoFiltration → Supporto al Fegato
2.2 Principi chimico-fisici delle terapie renali sostitutive
I fenomeni chimico-fisici che permettono il funzionamento delle terapie renali sostitutive
(RRT) sono la diffusione e la convezione.
19
Nei trattamenti dialitici il fenomeno è la DIFFUSIONE, cioè il trasferimento di soluti da
un compartimento nel quale sono più concentrati ad uno nel quale sono meno concentrati
lungo un gradiente elettrochimico generatosi attraverso una membrana semipermeabile.
E’ condizionato dal gradiente di concentrazione del soluto, dal suo peso molecolare e dalle
caratteristiche di resistenza della membrana stessa.
Una soluzione elettrolitica scorre controcorrente rispetto al flusso ematico lungo l’altro lato
di una membrana semipermeabile con filtro a piccoli pori. Le piccole molecole come l’urea
attraversano la membrana lungo il gradiente di concentrazione fino al liquido di dialisi. Le
molecole più grosse sono scarsamente rimosse da questo processo. La rimozione di soluti è
direttamente proporzionale alla velocità di flusso del dialisato.
L'ultrafiltrazione invece sfrutta il fenomeno fisico della CONVEZIONE, come del resto
fisiologicamente nel rene umano: il soluto è trasportato dal fluido lungo una membrana
semipermeabile in risposta ad un gradiente di pressione transmembranaria (processo noto
come solvent drag).
Lo spostamento del soluto consegue all’azione di trascinamento attuata dal passaggio di
solvente attraverso la membrana semipermeabile.
La velocità di ultrafiltrazione dipende quindi dalla porosità della membrana (coefficiente di
setacciamento) e dalla pressione idrostatica che a sua volta dipende dal flusso ematico.
Nelle tecniche convettive vengono allontanati dal sangue, acqua e soluti nelle stesse
proporzioni, si determina una disidratazione isotonica che garantisce la stabilità
emodinamica. Questo meccanismo è molto efficace nel rimuovere le mediemolecole quali
le citochine che sono coinvolte nella sepsi.
2.3 Tecniche di Dialisi e Ultrafiltrazione
Emodialisi Intermittente (Intermittent HemoDialysis): è la più diffusa ed efficiente in
quanto con essa possono essere rimosse grandi quantità di liquidi e gli squilibri elettrolitici
possono essere corretti rapidamente. Tuttavia questo sistema di emopurificazione non è
adatto nei pazienti emodinamicamente instabili: è stato stimato che il 20-30% dei pazienti
con IRA che ricevono dialisi hanno un importante calo della pressione arteriosa con shift
osmotico e sindrome da squilibrio elettrolitico.
Con questa alta clearance, in relazione all’entità del catabolismo del paziente, sono
20
necessarie solo 3 o 4 ore di dialisi, 2 o 3 volte alla settimana. Se si considera che il rene
funziona tutto il giorno per sette giorni alla settimana, ci deve essere qualche inconveniente
e le maggiori complicanze della dialisi intermittente appunto sono legate al rapido
spostamento di questi volumi plasmatici, alla composizione dei soluti, all’accesso
vascolare, alla necessità di anticoagulazione, alla incompatibilità delle membrane di dialisi.
Le complicanze possono essere sia cliniche che tecniche, ma sono prevalentemente
cliniche:
• Ipotensione
• Aritmia
• Crampi Muscolari
• Sindrome da Squilibrio
• Fluid Lung
• Embolia d’aria
L’altro problema legato all’emodialisi e’ dovuto alla sua natura intermittente. I pazienti che
a parte l'IR per il resto sono sani hanno una notevole capacitanza venosa e possono
tollerare l’accumulo di liquidi tra le sedute dialitiche. Invece i pazienti critici con
aumentata permeabilità capillare facilmente possono sviluppare invece edema polmonare.
E' stato visto che i cambiamenti emodinamici che si instaurano durante il ciclo dialitico
possono peggiorare addirittura un preesistente danno renale aumentando il danno
ischemico dell'organo.
La Dialisi Peritoneale: sfrutta come membrana per filtrare il sangue, il peritoneo, ha il
vantaggio di essere semplice e poco costosa, gli svantaggi principali sono la scarsa
clearance dei soluti e lo scarso controllo dell’uremia associato ad un rischio aumentato di
infezioni peritoneali.
L' Emofiltrazione Continua: è costituita da una serie di tecniche nate per superare questi
problemi. Nel paziente critico, l’aumento della permeabilità capillare incrementa il volume
interstiziale e rende i pazienti edematosi. Ciò rende difficile calcolare la clearance dei
soluti e quindi la loro rimozione. Le tecniche continue portano ad una migliore clearance
21
dell’urea e ad una migliore rimozione dei liquidi.
Continuous Renal Replacement Terapy (CRRT)
Il razionale che sottostà alle tecniche continue è di dializzare il paziente nel modo più
simile a quello fisiologico, nell'arco delle 24 ore come fa il rene. I pazienti critici riescono
a tollerare queste tecniche poiché sono, per definizione, costretti a letto (bed-bound), e,
quando molto gravi, intolleranti al veloce spostamento di volumi tipico delle IHD.
Le tecniche utilizzate17 sono:
• CAVH (Kramer 1977) Continuous Arterio-Venous Hemofiltration
• CVVH (Bischoff 1981) Continuous Veno-Venous Hemofiltration, che sfrutta il
meccanismo convettivo. La velocità di ultrafiltrazione è alta, e si necessita di una
soluzione elettrolitica di rimpiazzo per mantenere la stabilità emodinamica. La
rimozione lenta e continua dei cataboliti evita rapide variazioni emodinamiche e di
osmolarità. Questo metodo è molto efficace per l’eliminazione delle medio-
molecole, come le citochine infiammatorie. Si ipotizza che la rimozione di questi
mediatori possa giocare un ruolo nel migliorare la prognosi nella sepsi.
• Una versione molto simile è la SCUF, Slow Continuous UltraFiltration, che è
utilizzata per il controllo del volume nei pazienti in sovraccarico idrico. Nella
SCUF non è richiesto un rimpiazzo di liquidi e la rimozione di fluidi è di 300- 500
ml per ora.
• CVVHD, Continuous Veno-Venous HemoDialysis, che sfrutta, in continuo, la
tecnica diffusiva, il dialisato scorre controcorrente rispetto al sangue. Questo
determina una efficace rimozione di soluti, malgrado vengano rimosse
principalmente molecole a basso peso molecolare.
• CVVHDF, Continuous Veno-Venous HemoDiaFiltration, combina la tecnica
diffusiva con la tecnica convettiva. Vengono rimosse molecole a basso e medio
peso molecolare, è necessario sia il dialisato che la soluzione di rimpiazzo.
• SLEDD , Slow Extended Daily Dialysis: bassi flussi per tempi variabili, dalle 6 alle
12 ore/die.
• HVHF: High Volume HemoFiltration, è caratterizzata dall’utilizzo di membrane
• CPFA: Coupled Plasma Filtration Adsorption
22
Componenti delle CRRT
• Catetere a doppio lumen.
• Pompe rotanti che controllano i flussi: il flusso ematico è settato di solito a 120
ml/h circa.
• Filtro Rivelatore d’aria, sulla via venosa
• Rivelatore di perdite ematiche, sulla linea dell’ultrafiltrato, per segnalare
l’eventuale rottura della membrana
• Riscaldatore, sulla linea di sostituzione
• Anticoagulante per prevenire la coagulazione del sangue nel filtro
• Fluido di dialisi che scorre in controcorrente rispetto al sangue. La velocità
standard è di 1 l/h. Questo può essere incrementato per migliorare la clearance
• Un sacchetto per raccogliere l’ultrafiltrato
• Soluzione di rimpiazzo. Per sostituire l’eccesso di ultrafiltrato al di là della
rimozione di fluidi richiesta.
• Timing
• Dosing
Accesso vascolare in terapia intensiva:
Si utilizzano cateteri venosi centrali di tipo temporaneo, inseriti di solito nella vena
giugulare interna, succlavia o femorale. L’utilizzo della succlavia aumenta il rischio di
stenosi, trombosi e pneumotorace, mentre quello della femorale è a rischio di trombosi e
infezione. E' preferibile inserire il catetere per emodialisi in giugulare interna destra, per la
facilità di inserzione, il minor rischio di stenosi e trombosi.
Soluzioni di rimpiazzo
Per garantire la reintegrazione della volemia vengono somministrati liquidi isotonici
secondo 2 tecniche:
1) Modalità POST-DILUIZIONE: il liquido di reinfusione viene somministrato a valle
del filtro, cosi’ si riduce l’emoconcentrazione e si previene la trombosi del versante
venoso del circuito ottenendo un'ottima clearance anche con un volume di
sostituzione basso.
23
2) Modalità PRE-DILUIZIONE: il liquido di reinfusione viene somministrato a monte
del filtro con alcuni vantaggi:
• Emodiluizione
• Riduzione del rischio trombotico
• Riduzione nella pressione oncotica con conseguente miglioramento del
flusso di ultrafiltrazione.
Lo svantaggio è che vengono rimossi meno soluti, quindi si ha una riduzione netta della
clearance. Il dialisato e le soluzioni di rimpiazzo possono essere modificate in base alla
chimica del sangue; la soluzione più utilizzata è il Ringer Lattato (soluzione di Hartmann),
questo perché man mano che il tempo passa i livelli di elettroliti nel sangue e nel dialisato
si equilibreranno. La natura continua delle CRRT fa si che la deplezione di elettroliti
durante il processo continuerà finchè la composizione del dialisato non verrà cambiata.
Soluzioni di restituzione: Tampone Lattato
Na 140 mEq/L
K 1.5 mEq/L
Ca 1.6 mEq/l
Mg 0.75 mEq/L
Cl 101 mEq/L
Bicarbonato 35 mEq/L
Glucosio 1.5 g/L
Controindicato se presente acidosi lattica o epatopatia
Filtri
La membrana è l’interfaccia attraverso la quale il sangue ed il dialisato interagiscono: è il
componente fondamentale dell’emofiltro. Vari tipi di membrane sono usate nelle terapie
sostitutive.
Possono derivare dalla cellulosa o essere sintetiche: le membrane in cellulosa sono a basso
flusso, sono molto sottili, hanno un basso coefficiente di permeabilità, cut off è fino a
5.000 Dalton ma sono fortemente idrofile: è noto che attivano la cascata infiammatoria, in
particolare il complemento, quindi sono bioincopatibili con il paziente critico. Le
membrane sintetiche invece possono essere utilizzate sia per le tecniche continue che per le
intermittenti. Queste membrane sono leggermente più sottili rispetto a quelle in cellulosa,
24
sono ad alta portata, il cut off è fino a 30.000 Dalton, hanno un alto coefficiente di Sieving
per una alta gamma di pesi molecolari: questa proprietà rende le membrane sintetiche
particolarmente efficaci nella clearance convettiva.
Modalità di Anticoagulazione
Tutte le tecniche di depurazione extrarenale, esponendo il sangue a materiali esogeni,
determinano l’attivazione dell’emostasi, fondamentale è prevenire la coagulazione
all'interno del filtro che comporterebbe l'impossibilità di reinfondere il sangue all'interno
del circuito al paziente e lo spreco di un circuito che ha un costo non indifferente.
Classicamente è usata l’eparina in bolo iniziale di 10-50 UI/Kg seguito da infusione
continua di 5-20 UI/Kg/h. Questo può essere un problema in pazienti che sono a rischio di
sanguinamento o hanno subito una chirurgia recente.
I problemi che comporta questo tipo di anticoagulazione sono:
Rischio di sanguinamento in primis, e inoltre l’eparina richiede la presenza di ATIII che
spesso è carente nei pazienti in terapia intensiva.
Può causare trombocitopenia da consumo in quanto le piastrine si attivano all'interno del
filtro.
Gli agenti che possono essere usati al posto dell’eparina sono:
• PGE1, PGI2 che hanno azione antipiastrine
• Citrato che lega il Calcio e inibisce la cascata della coagulazione ed è
metabolizzato in bicarbonato nel fegato
• Eparine a basso peso molecolare
• Irudina
• Aprotinina
• Infusione del liquido di restituzione secondo il metodo della prediluizione
• Eparina/protamina solfato
Eparina/protamina solfato, ossia infusione di eparina all’inizio del circuito e sua
neutralizzazione alla fine del circuito, prima del rientro del sangue nell’organismo,
mediante solfato di protamina. E’ però difficile stimare la dose di protamina per
antagonizzare l’eparina, si possono verificare severe ipotensioni e rari casi di shock
anafilattico.
E' necessario monitorare il tempo di coagulazione attivato (Activated Coagulation Time,
25
ACT) prima di iniziare la terapia sostitutiva, rivalutandolo a scadenze regolari durante
l'arco di tutto il trattamento per poter intervenire tempestivamente in caso di aumento del
valore che è associato a un rischio emorragico maggiore18-20.
Timing
Il concetto di emodialisi profilattica fu stabilito più di 50 anni fa da Teschan ed al.
basandosi su una serie di parecchi studi retrospettivi tra il 1950 e il 1970 e 2 studi
prospettici del 1970 e del 1980, raccomandò come soglia di inizio dell’emodialisi di
scendere da un valore di BUN tra 160 e 200 mg/dl a valori tra 60 e 100 mg/dl15.
In terapia intensiva l’inizio della RRT è più frequentemente guidato dall’oliguria che
determina sovraccarico idrico piuttosto che dai valori di BUN e Creatininemia.
Riferendosi ai sistemi di classificazione RIFLE ed AKI, ciò significa iniziare la RRT nel
paziente critico allo stadio RIFLE I o stage II.
La decisione dipende quindi da chi ha la responsabilità diretta del paziente e
dall’esperienza maturata in proposito dal singolo operatore21.
Dosing (dosaggio)
Alcuni studi prospettici randomizzati eseguiti in Australia hanno messo in evidenza che la
sopravvivenza media aumenta con l'aumentare del volume filtrato, al punto che il paziente
critico potrebbe richiedere alte dosi di terapia renale sostitutiva (>35/ml/kg/h)22,23
2.4 Vantaggi e Svantaggi dell’uso delle CRRT
Per la gestione del paziente critico, emodinamicamente instabile, è sicuramente preferibile
utilizzare una tecnica che ha sotto controllo constantemente i processi di eliminazione e
ripristino dei volumi, il fatto che poi avvengano lentamente fa si che il paziente si adatti a
questo cambio di condizioni.
Il controllo dell'uremia, dell'ipofosforemia e dell'iperkaliemia è buono e inoltre si ha una
rapida correzione dell'acidosi metabolica24.
Rende sicuramente più sicura la gestione delle terapie e quindi dei fluidi e la nutrizione,
perchè con la CRRT posso drenare il paziente proporzionalmente a quanti volumi infondo.
Tramite l'utilizzo di particolari filtri è risultato adiuvante nella sepsi8,23 e probabilmente ha
anche vantaggi nel recupero della funzionalità renale in quanto non sottopone il rene già
26
sofferente al danno ischemico che invece a volte si presenta nell'IHD.
Gli svantaggi sono sicuramente il costo dei filtri25, probabilmente come le IHD.
Ci sono dei rischi notevoli per il paziente legati alla necessaria anticoagulazione per
prevenire che il sangue coaguli all'interno del circuito, e all'emorragia che ne può derivare
sia per spreco del sangue se si coagula, sia per eventuali emorragie che possono
manifestarsi per esempio se le'eparina del circuito non è ben bilanciata con la protamina19.
A carico degli accessi venosi si possono avere problemi di connessione con rischio
embolico e settico.
Si ha ipotermia, che in condizioni particolari gravi, come l'ipertermia maligna, può essere
sfruttata a vantaggio terapeutico.
Dato il continuo scambio di elettroliti si possono commettere errori nel bilanciamento del
potassio e dei fosfati dando la possibilità ad aritmie fatali di instaurarsi.
A seconda della natura fisica del filtro, alcuni farmaci con stretto range terapeutico
potrebbero venire eccessivamente rimossi e la terapia farmacologica risultare inadeguata.
Figura 2.1 Apparecchiatura per CRRT
27
CAPITOLO
3. L'ECOGRAFIA TORACICA
28
3.1 Cenni di Fisica degli Ultrasuoni
La natura fisica degli ultrasuoni (US) è costituita da onde meccaniche sonore non percebili
dall'orecchio umano perchè aventi frequenza oltre i 20KHz.
Come ogni altra onda sonica e più estesamente come qualsiasi altro fenomeno ondulatorio
gli US sono soggetti a fenomeni di riflessione, rifrazione, diffrazione e vengono definite da
una propria frequenza e lunghezza d'onda, velocità di propagazione, intensità e
attenuazione.
Figura 3.1 L'onda acustica, da Chenzbraun A: Emergency Echocardiography, cit
La propagazione avviene solamente all'interno di mezzi materiali al cui interno, sotto
l'effetto del moto ondulatorio del fascio, si generano bande alternate di compressione e
rarefazione delle particelle. Ogni mezzo avrà una propria caratteristica resistenza interna
che si oppone al passaggio del fascio, essa viene definita impedenza acustica del mezzo.
Le frequenze che vengono utilizzate in medicina a scopo diagnostico oscillano tra gli 1 e i
20 MHz, mentre in ecobiomicroscopia, una tecnica di rilievo in Oculistica, si raggiungono
anche frequenze di 50-100 Mhz.
Le principali sonde ecografiche utilizzate sono:
• La Sonda a scansione lineare (Linear array): emette un fascio ultrasonoro di forma
rettangolare ha un range di frequenze alto, tanto che è l'ideale per studiare i tessuti più
superficiali;
• La Sonda a scansione convex (Convex array): emmette un fascio ultrasonoro divergente
da un punto non visualizzabile che prende la forma di un trapezoide, permette lo studio di
zone più profonde date le frequenze più basse utilizzate;
29
• La Sonda a scansione settoriale (Phased array): emette un fascio ultrasonoro divergente
a partire da un punto di origine, utilizzata prevalentemente per lo studio ecocardiografico.
Figura 3.2 Da sinistra: Sonda Convex, Lineare, Settoriale
La genesi di queste onde avviene sfruttando la proprietà fisica dei cristalli piezoelettrici
artificiali disposti all'interno di queste sonde (in natura e il quarzo ad avere questa
proprietà). Se questi cristalli vengono sottoposti ad una differenza di potenziale generano
energia meccanica (effetto piezoelettrico inverso) mentre ad una sollecitazione meccanica
generano una differenza di potenziale (effetto piezoelettrico diretto) proprio come fossero
dei condensatori.
Sfruttando questa caratteristica, si utilizzano dei fasci pulsatili in modo che la sonda possa
fungere da emettitore e ricevitore a intervalli prestabiliti generando così l'immagine sul
monitor tramite il software dedicato.
Il potere risolutivo del fascio ultrasonoro lungo l'asse di propagazione è direttamente
proporzionale alla frequenza, mentre la profondità a cui esso arriva ne è correlato in modo
inverso a causa dell'assorbimento da parte delle diverse strutture attraversate.
Si ha rifrazione del fascio ogni qualvolta l'angolo di incidenza è diverso da 90°, ciò
produce perdita di risoluzione spaziale e genera artefatti da distorsione.
La diffusione è invece la parziale dispersione dell'energia in tutte le direzioni al passaggio
di una supercifie interfacciale irregolare.
Le interfacce sono definite come zone di passaggio all'interno dei tessuti con impedenza
acustica diversa, ciò fa si che il fascio di US venga riflesso in parte alla sonda e il resto si
propaghi oltre il punto.
L'aria e il tessuto osseo sono i principali ostacoli alla propagazione del fascio ultrasonico
all'interno del corpo umano, per esempio: al passaggio tra tessuti molli e aria si ha una
riflessione del 99,9% il che è motivo della scomparsa dell'immagine al di la di una struttura
aerea, determinando così un'immagine iperecogena con riverberazione posteriore del
30
fascio sonoro, mentre la frazione riflessa tra l'interfaccia osso e tessuti molli è del 41%,
motivo della forte attenuazione del fascio oltre le strutture ossee che da origine al classico
cono d'ombra posteriore26.
3.2 Ecografia Pleuropolmonare
Il polmone è sempre stato considerato un grosso ostacolo per la diagnostica ecografica a
causa della sua natura aerea, ma negli ultimi decenni questo è stato uno stimolo che ha dato
origine a molti studi i quali hanno provato ad analizzare e correlare la clinica del paziente
con le immagini ecotomografiche, non relegando più l'uso dell'ecografia toracica al solo
essere guida per manovre diagnostico interventistiche come invece fa Harrison nella XVII
edizione dei suoi "Principi di Medicina Interna" dove asserisce:
"Essendo l'energia degli US rapidamente dissipata nell'aria, le immagini a ultrasuoni non
sono utili per lo studio del parenchima polmonare. Tuttavia, l'ecografia è utile nella
dimostrazione e nella localizzazione dei versamenti pleurici ed è spesso impiegata come
guida per l'inserimento dell'ago nella sede più idonea al prelievo di campioni di liquido"27.
Ovviamente bisogna tenere presenti le limitazioni anatomiche costuite dai piani ossei
(coste, sterno, colonna vertebrale, clavicola) e fisiologiche (contenuto aereo del polmone
normoventilato), ma le immagini che si ottengono, a volte, nascondono molte più
informazioni di quelle che noi riusciamo a comprendere.
3.2.1 Cenni Storici sull'origine delle Comete Ultrasoniche
Come spesso accade le più grandi scoperte nascono da un errore, o come nel caso specifico
da un artefatto dell'ecografo. Negli anni '80 durante un'ecografia eseguita su un fegato
trafitto da pallottole metalliche, l'operatore notò il generarsi di echi molto ravvicinati che
parevano assumere l'aspetto di una cometa.
Successivamente tale fenomeno destò curiosità nella popolazione scientifica spingendo
molti studiosi, tra cui Ziskin, a trovare una spiegazione fisica a immagini del genere,
ipotizzando e dimostrando successivamente che il fenomeno fisico sottostante è la
riverberazione28,29 derivante dalle diverse impedenze acustiche all'interno delle interfacce
aria-tessuto.
31
Nel 1986 il gruppo di Kremkau in una revisione analizza ulteriormente questi echi e li
definisce, a causa della loro molteplicità e vicinanza tale da renderne impossibile la
distinzione, "artefatto a coda di cometa" (Comet-tail Artifact)30.
Nel 1994 vengono riscontrate in alcune patologie quali la sarcoidosi, dove risultano
aumentate in percentuale rispetto ai soggetti sani, nei quali per altro compaiono
sporadicamente31 senza che vi sia alcuna patologia polmonare sottostante.
Ma sarà nel 1997, con Lichtenstein, che questo artefatto viene correlato con alterazioni
strutturali del parenchima polmonare.
La presenza delle Linee B, infatti, si dimostrò essere quantitativamente dipendente dalle
alterazioni visibili alla TC, che interessavano i setti interlobulari interstiziali infarciti di
liquido a causa dell'edema polmonare interstiziale instauratosi32.
Figura 3.3 Edema polmonare acuto. (Sinistra) TC: setti interlobulari ispessiti sono chiaramente visibili a livello della superficie anteriore del polmone (frecce). Qui ogni setto e separato da una distanza media di 7 mm. (Destra). Equivalente ecografico: l'artefatto è stato riscontrato su tutta la superficie anteriore del polmone. Da: Lichtenstein D et al. "The comet-tail artifact: an ultrasound sign of alveolar-interstitial syndrome". Am J Respir Crit Care Med. 1997;156:1640-6
3.2.2 Imaging e Diagnostica Ecografica Polmonare
L'indagine ecografica polmonare non riechiede delle sonde specifiche, possono essere
utilizzate sia la Convex che la Lineare multifrequente e un ecografo con visualizzazione M-
mode e Doppler.
Si esegue a paziente supino per l'esplorazione degli emitoraci anteriore e laterale, o seduto,
possibilmente con le braccia alzate per aumentare gli spazi intercostali e quindi le finestre
acustiche, mentre il decubito laterale e la posizione seduta sono da preferire per le
esplorazioni dei segmenti posteriori, cosa che in terapia intensiva non sempre è fattibile a
causa dei decubiti obbligati dei pazienti critici.
I campi esplorabili possono essere variabili: esistono rilevazioni eseguite su 28 proiezioni,
32
che comprendono gli spazi intercostali dal II al IV a sinistra e dal II al V a destra sulle linee
emiclaveare, parasternale, ascellare anteriore e ascellare posteriore, e proiezioni a 3-4
finestre acustiche per emitorace.
Volpicelli ha proposto un'esplorazione di 8 campi, 4 per emitorace, Superiore, Inferiore,
Laterale e Posteriore, ed è quello più accessibile per un paziente di area critica, in quanto
spesso sono presenti cateteri, decubiti obbligati che renderebbero alcuni campi non
esplorabili.
Figura 3.4 Le 4 aree toraciche per lato per un totale di 8 zone esplorate all'ecografia polmonare. L'area 1 e la 2 individuano l'area antero-
superiore e antero-inferiore del torace, e sono deliminate medialmente dalla linea parasternale e laterlamente dalla linea ascellare
anteriore, mentre le aree 3 e 4 sono rispettivamente la latero-superiore e la latero-basale, e sono delimitate dalla linea ascellare anteriore e
dalla linea ascellare posteriore. Modificato da Volpicelli et al.33
I principali reperti ecografici che si possono riscontrare durante l'ecografia polmonare:
Segno del Pipistrello (bat sign): osservando l'immagine con la sonda orientata cranio-
caudalmente si evidenzia la linea iperecogena data dall'interfaccia pleurica che
rappresenterebbe per astrazione il corpo del chirottero, con accanto due coni d'ombra
generati dalla due coste adiacenti, le quali rassomigliano alle ali.
Figura 3.5 Segno del Pipistrello, da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
33
Segno dello Scivolamento (Lung Sliding): questo reperto è dato dallo scivolamento della
pleura viscelare al di sotto di quella parietale ad ogni atto respiratorio. Il reperire questo
segno esclude la presenza di Pneumotorace o versamento pleurico.
Analizzando l'immagine in M-mode il segno dello scivolamento prende il nome di Segno
della Battigia (seashore sign) in quanto la parete toracica, che è immobile e a stretto
contatto con la sonda, produce linee orizzontali simili al mare, mentre il movimento delle
strutture sottostanti rendono un'immagine finemente granulosa che ricorda la sabbia.
Figura 3.6 Segno della battigia, da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
In caso di Pneumotorace si evidenzia l'assenza dello sliding e l'immagine che si ottiene in
M-mode è quella che prende il nome di Segno della stratosfera (Stratophere Sign),
costituita da tante linee orizzontali stratificate e assenza di fini granulazioni, dato
dell'immobilità delle strutture sottostanti.
Se si evidenzia il punto di passaggio tra il normale sliding pleurico e la zona di immobilità,
si ha elevata probabilità (prossima al 100%) di fare diagnosi di pneumotorace: quello
individuato prende il nome di Lung Point34.
Figura 3.7 Lung Point da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
34
A-lines: Sono conostituite da linee iperecogene ad andamento orizzontale, visibili al di
sotto della linea pleurica e ad essa parallele ed equidistanti, dovute al riverbero
dell'immagine che va dal piano superficiale della sonda fino alla linea pleurica35.
Figura 3.8 A lines,da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
B-lines: sono invece linee verticali, iperecogene che originano dalla pleura e raggiungono
il margine inferiore della finestra ecografica, non si attenuano e sono sincrone con lo
sliding pleurico. Quando sono presenti nascondono le Linee A.
Possono essere fisiologicamente presenti in numero di una o due per sede soprattutto nelle
zone declivi, o aumentare significativamente di numero in caso di interstiziopatie36.
Figura 3.9 B lines da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
Z-lines: sono simili alle Linee B con la differenza che non cancellano quelle A e non
raggiungono il limite inferiore della finestra esplorata.
35
Figura 3.10 Linea Z, da da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
Quad Sign: si tratta di un quadrangolo irregolare ipoecogeno dove all'interno si posso
reperire setti e aree iperecogene; ha bordi ben definiti costituiti dalla pleura parietale, da
coni d'ombra delle coste contigue ai lati e dalla pleura viscerale. E' il segno caratteristico
del versamento pleurico37.
Figura 3.11 Quad Sign da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
Immagine del parenchima: si riscontra una "epatizzazione" del polmone, per sostituzione
del tessuto aereo con tessuto ecogeno, nel cui contesto si possono evidenziare
Broncogramma dinamico, detto anche broncogramma fluido che è formato da una serie
di echi lenticolari, la cui presenza permette di escludere l'atelectasia polmonare in una
finestra escografica orientata secondo l'asse del bronco.
36
Figura 3.12 Boncogramma fluido da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
Si può evidenziare a volta il cosiddetto Broncogramma statico, o broncogramma aereo,
espressione grafica dell'aria intrappolata all'interno di alcune zone, rappresentate come aree
ipo-anecogene, indice di una polmonite post-stenotica o di un'atelectasia.
Figura 3.13 Broncogramma statico da Soldati G, Copetti P: Ecografia Toracica, cit.
C- lines: sono immagini ipoecogene a forma piramidale o di cupola, presente nei
consolidamenti subpleurici.
Figura 3.14 C Line daLichtenstein D, Pinsky M, Jardin F: General Ultrasound in the Critically Ill, Third Edition Edition. Heidelberg,
New York, Springer Verlag, 2005‐
37
3.2.3 Fondamenti Anatomici e Fisiopatologici delle Comete Ultrasoniche
La conformazione interna dell'apparato respiratorio vede l'albero bronchiale e i vasi ad esso
associati avvolti da una fitta trama connettivale che si continua fino a confondersi con il
connettivo interstiziale. Progredendo verso la superficie il connettivo stromale si fonde con
il tessuto connettivo della pleura viscerale facendo si che questi due sistemi ramificati
restino saldamente uniti mediante i setti interlobulari38.
La pleura viscerale è costituita da mesotelio e da uno strato sottomesoteliale con fascetti di
collagene disposti parallelamente alla superficie, e uno strato profondo ricco di fibre
elastiche.
Tra la pleura viscerale e il parenchima polmonare si ritrova uno strato sottosieroso di
connettivo lasso, riccamente vascolarizzato, in cui si trovano fascetti di fibrocellule
muscolari lisce.
Un compatto strato di connettivo fibroelastico si continua con il connettivo interstiziale del
polmone.
Figura 3.15 Struttura della pleura viscerale. Oltre alla trama elastica interalveolare si dimostra con questo metodo particolare di
colorazione del tessuto elastico anche un consistente addensamento di fibre sulla superfice, in corrispondenza dello strato
sottomesoteliale della pleura viscerale (freccia). Questo dispositivo conferisce il ritorno elastico al polmone nella fase espiratoria.38
L'interstizio può essere suddiviso in tre compartimenti: uno centrale che avvolge i vasi e le
vie aeree maggiori, uno periferico proprio della pleura e va a costituire i setti interlobulare
che separano i lobuli secondari, e il compartimento parenchimale fine che avvolge i dotti
alveolare intrecciandosi in una fitta trama con il compartimento centrale e quello
periferico39,40 .
38
Le B-lines originano dalla periferia, nel compartimento interstiziale periferico dove tra
l'altro i setti interlobulari sono maggiormente rappresentati.
In condizioni normali non è possibile visualizzare il lobulo secondario a una radiografia del
torace, ma lo si può fare quando vi è presente un ispessimento interstiziale. Il corteo
anatomopatologico che può sottendere un ispessimento dell'interstizio è ampio e
comprende l'edema sia esso di natura trasudativa o essudativa, un ingorgo dei sistemi di
riassorbimento linfatico, l'attivazione dei fibroblasti con produzione di tessuto connettivo e
tessuto di granulazione con formazione di granulomi, neoplasie.
Radiograficamente si presenteranno come opacità lineari, denominate strie di Kerley di
tipo B, periferiche, basali ad andamento perpendicolare alla superfice pleurica, spesse circa
1 mm con una lunghezza che può variare tra 1 e 2 cm.
Le comete ultrasoniche, secondo la loro presentazione e le loro caratteristiche ecografiche,
possono essere considerate secondo l'autore Lichtenstein in "Linee B di Kerley
ecografiche"36.
L’acqua extravascolare polmonare può aumentare in molte situazioni patologiche, che
determinino lesioni o aumento delle pressioni a livello della membrana alveolo-capillare.
La sindrome alveolo-interstiziale polmonare (SAI) comprende molte condizioni
patologiche eterogenee che hanno in comune un diffuso coinvolgimento dell’interstizio con
riduzione della capacità di scambio alveolo-capillare. Ciò comporta quadri più o meno
gravi di insufficienza respiratoria. Tali condizioni sono sia croniche (fibrosi polmonare) sia
acute (l’ARDS, l’edema polmonare, la polmonite interstiziale).41,42
Secondo la legge di diffusione dei gas (legge di Fick) il passaggio attraverso una
determinata superficie è correlato in modo diretto alle dimensioni della superficie stessa e
alla solubilità del gas, al gradiente di pressione del gas attraverso la membrana, e in modo
inverso allo spessore della membrana e al peso molecolare del gas2.
D ∝ ( ΔP*A*S)/(d*PM½)
D= velocità di diffusione
ΔP= differenza di pressione tra i due estremi del percorso in cui avviene la diffusione
A= la sezione
S= costante di solubilità del Gas
39
d= distanza lungo cui si verifica la diffusione
PM½= è la radice quadrata del peso molecolare del gas disciolto.
Per una data pressione parziale del gas nell’alveolo, il gradiente pressorio dipende a sua
volta dalla pressione parziale del gas nel capillare, che è determinata dai processi dinamici
tra la quota di gas legata all’emoglobina e quella disciolta nel plasma.
Il polmone è come un grande sito di filtrazione del fluido transvascolare, in quanto
costituito da arteriole con diametro inferiore a 75 μm, vasi alveolari con diametro di 10 μm
e venule di diametro fino a 200 μm. Dal punto di vista anatomico questi microvasi non
hanno componente muscolare liscia, ma solo endotelio o lamina basale38. Il normale
passaggio di fluido transvascolare si verifica attraverso le piccole giunzioni tra le cellule
endoteliali, dette giunzioni intercellulari. Il liquido e le proteine filtrate nello spazio
interstiziale, non entrano negli spazi aerei grazie alle giunzioni serrate che isolano l'epitelio
alveolare.
Una volta che il liquido filtrato entra nello spazio interstiziale, si sposta nell’interstizio
extralveolare verso lo spazio peribronchiale e perivascolare.
Esiste un gradiente pressorio che facilita questo movimento di liquido ed è diretto dalla
periferia polmonare verso l’ilo polmonare.
Il meccanismo con cui l’interstizio trattiene il liquido filtrato è sconosciuto; sembra che la
capacità di assorbire fluidi da parte della matrice connettivale polmonare sia dovuta alla
presenza di molecole di glucosaminoglicano, capaci di imbibirsi di fluido per una quantità
nettamente superiore al loro stesso peso.
Analizzando l'equazione di Starling si può evincere che l’edema polmonare può verificarsi
in presenza di un marcato incremento nella pressione idrostatica intravasale, come può
avvenire nello scompenso cardiaco sinistro o in acuto alla rottura del muscolo papillare,
che comporta una grave disfunzione mitralica, con aumento repentino della pressione
nell’atrio sinistro ed in via retrograda nel circolo venoso polmonare.
Anche un forte calo del gradiente creato dalla pressione coilloido osmotica transvascolare
(ipoproteinemie), può dar luogo ad un aumento dell’acqua extravascolare polmonare
(EVLW). E’ stato evidenziato che pazienti con una bassa concentrazione di proteine
40
plasmatiche svilupperanno edema polmonare acuto, anche in presenza di valori di
pressione atriale sinistra solo lievemente aumentati.
Infine, l’equazione di Starling può predirre lo sviluppo di edema polmonare acuto anche
per aumento della permeabilità dell’endotelio polmonare, modificando il coefficiente di
permeabilità stesso che è in un rapporto di proporzionalità diretta con il flusso
transmembrana.43 Tale situazione e tipica della GIPS (Global Incresed Pearmeability
Syindrome) e dell’ARDS, con precipitazione di proteine che passano negli alveoli per
l’alterata permeabilità della parete vascolare. I polmoni dei pazienti con ARDS presentano
abbondanti infiltrati di neutrofili e segni di danno a carico dell’endotelio e dell’epitelio
alveolare.
L’equazione di Starling però non considera uno dei meccanismi principali di
riassorbimento dall'interstizio, che può influenzare molto la formazione di acqua
extravascolare polmonare, ovvero l’effetto della circolazione linfatica. In condizioni
normali l’acqua e le proteine che sono filtrate attraverso il letto microvascolare nel
polmone vengono rimosse dalla circolazione linfatica; pertanto, se questa è compromessa
come può accadere nell’infiltrazione neoplastica dei vasi linfatici polmonari, può insorgere
edema per stasi interstiziale.
3.2.4 Valutazione dei diametri cavali
La portata della vena cava inferiore (VCI) costituisce circa l'80% del ritorno venoso. La
sua distensione e la pressione interna sono determinate dal grado di riempimento volemico
del paziente e dal tono venoso e risentono sia della pressione addominale che di quella
intratoracica.
La vena cava inferiore è esplorabile in proiezione sottocostale asse lungo modificata, con
sonda Convex e appare come un tubo orizzontale, nel quale si vedono aggettarsi le vene
sovraepatiche, in diretta continuità con l'atrio destro.
Fattori che influenzano il diametro cavale:
• Postura
• Variazioni respiratorie
• Ventilazione Meccanica
41
La variazione della postura incide sul ritorno venoso e di conseguenza sulla distensione del
vaso stesso.
La dinamica respiratoria crea oscillazioni nel diametro cavale, in quanto in fase inspiratoria
la pressione all'interno del torace diventa più negativa del solito esercitando un'ulteriore
forza di suzione che fa aumentare il ritorno venoso all'atrio destro e svuota più rapidamente
la vena cava, mentre in espirazione il flusso rallenta contrariamente a quanto detto per
aumento delle pressioni.
Figura3.16 Influenze della respirazione sul diametro cavale
La misurazione si effettua in M-mode, dopo aver ingrandito l'immagine ad una distanza di
1-2 cm dallo sbocco della vena cava in atrio destro.
Figura 3.17 Vena Cava Inferiore
42
Fisiologicamente il diametro della VCI è < 17 mm con un collasso respiratorio dell'ordine
del 50% o superiore e corrisponde ad una pressione atriale compresa tra 0 e 5 mmHg.
Una diminuzione al di sotto di 12 mm con collasso completo delle pareti della vena si
osserva nell'ipovolemia e in situazioni cliniche di bassa pressione venosa centrale in
respiro spontaneo.
Il valore di riferimento se il paziente è in ventilazione meccanica, è < 15 mm, e valori
inferiori a 12 mm hanno il 100% di specificità per una pressione in atrio destro < 10
mmHg.
Valori al di sopra di 17 mm con collasso < 50%, stimano la pressione venosa centrale
(PVC) tra i 10 e i 15 mmHg, mentre se non si la l'escursione respiratoria oltre i 15mmHg44.
Figura 3.18 Esaote Mylab 50
43
CAPITOLO
4. STUDIO CLINICO
44
4.1 Obiettivi
Questo studio clinico osservazionale, ha come obiettivo quello di stabilire se c'è una
correlazione, e se è quantificabile, tra il volume di liquidi rimossi con le terapie renali
sostitutive continue (CRRT) e lo stato di imbibizione dell'interstizio polmonare, nei
pazienti critici, servendosi del monitoraggio ecografico pleuropolmonare che mette in
risalto i movimenti dell'acqua extravascolare (EVLW) tramite la presenza o l'assenza di B-
lines.
Lo scopo è quello di stabilire se la scomparsa delle linee B può essere utilizzato come
segno precoce di miglioramento del quadro clinico oltre le attuali valutazioni cliniche e
laboratoristiche, al fine di supportare e migliorare la gestione delle CRRT e le terapie
infusionali.
4.2 Materiali e Metodi
Questo studio pilota ha preso in considerazione 10 pazienti intubati ricoverati presso l'U.O.
IV Anestesia e Rianimazione di Pisa, indipendentemente dalle loro condizioni cliniche, nel
periodo compreso tra Maggio 2013 e Novembre 2013, ai quali è stato:
• Eseguito il bilancio idrico nell'arco della CRRT a intervalli temporali prestabiliti
• Monitorata l'EVLW con l'Ecografo Esaote MyLab 50® ad intervalli temporali
prestabiliti
• Misurata la variazione del diametro cavale in inspirio ed espirio
• Raccolti i parametri ematochimici ed emogasanalitici di: Procalcitonina (PCT),
conta leucocitaria (LEU) ed il rapporto PaO2/FiO2
I pazienti sono stati arruolati secondo i seguenti criteri:
4.2.1 Criteri di Inclusione
• Paziente ricoverato presso l'U.O. IV Anestesia e Rianimazione di Pisa
• Paziente maggiorenne
• Paziente intubato
45
• CRRT come indicazione terapeutica del medico anestesista rianimatore
4.2.2 Criteri di Esclusione
• Paziente minorenne
• Paziente con aspettativa di vita inferiore a 24 h
• Paziente con fibrosi polmonare
• Ogni condizione clinica non ritenuta idonea
4.2.3 Parametri di Ecograficia Toracica
I pazienti sono stati monitorati con apparecchiatura ecocardiografica bidimensionale con
sonda Convex a multifrequenza.
Le finestre acustiche esplorate sono state in totale 8, 4 per emitorace, secondo lo schema di
Volpicelli33:
• Antero-superiore (lungo la linea emiclaveare)
• Antero-inferiore (lungo la linea emiclaveare)
• Latero-superiore (lungo la linea ascellare media)
• Latero-basale (lungo la linea ascellare media)
Un volta individuata l'interfaccia pleurica e messa in evidenza la maggior porzione di
pleura possibile tramite movimenti di craniocaudalizzazione e rotazione della sonda
all'interno dello spazio intercostale, si è proceduto al calcolo del Comet-Score
individuando il frame con il più alto contenuto di B-lines42, valutandone aspetto e numero,
assumendo come metro la suddivisione percentuale della superficie pleurica evidenziata
dalla finestra acustica in ogni campo esplorato, e calcolando la media aritmetica delle B-
lines totali reperite esprimendola in percentuale (Comet-Score %).
Le indagini ecografiche si sono succedute secondo una scansione temporale così definita:
in prossimità dell'inizio della CRRT (T0), dopo 6 ore (T6), a 12 ore (T12) e a fine
trattamento (Tx), registrando la variazione tra un intervallo e l'altro (Δ Comet-Score %).
46
Per la valutazione della cava invece è stata sfruttata la proiezione longitudinale sotto-
xifoidea in modalità B-mode, sempre con sonda Convex, e per la misurazione dei diametri
massimo e minimo si è utilizzata la modalità M-mode, dopo aver effettuato lo zoom
approssimativamente a 2 cm dallo sbocco della VCI in atrio destro44. Sono stati registrati i
valori massimo e minimo del diametro cavale (Ø VCI) durante un singolo ciclo
respiratorio e la variazione (Δ Ø VCI %) è stata calcolata come la differenza tra i due
espressa in percentuale.
4.2.4 Parametri Ematochimici ed Emogasanalitici
I parametri ematochimici presi in considerazione sono stati la Procalcitonina (PCT), quale
marcatore precoce di sepsi45-47, la Conta Leucocitaria (LEU) e come indicatore degli
scambi alveolo-capillari il rapporto tra la concentrazione plasmatica dell'O2 in arteria e la
frazione di O2 inspirata (PaO2/FiO2), prima dell'inizio della CRRT e alla fine.
Inoltre sono state segnale eventuali colture positive ed il relativo agente etiologico.
4.3 Analisi Statistica
L'analisi statistica del campione in esame si è avvalsa del programa IBM SPSS Statistics
20 ed è stata così articolata nei seguenti punti:
• E' stata eseguita un statistica descrittiva del campione che ha preso in
considerazione i parametri quali Età, sesso, durata della CRRT.
• Sono state analizzate la media e la deviazione standard (DS) dei parametri
ematochimici ed emogasanalitici a inizio e fine CRRT.
• La valutazione dell'andamento temporale del Comet-Score, del bilancio idrico e
della variazione del diametro cavale è stata eseguita tramite l'analisi della varianza
per ranghi a due vie di Friedman a campioni correlati, con livello di significatività
accettato per p<0,05.
• In fine data la distribuzione parametrica delle variabili sono stati effettuati i
47
seguenti test, mettendo in correlazione:
✔ Il Comet-Score a T0 con il Comet-Score a Tx traminte il T test per campioni
appaiati di Student
✔ Il Comet-Score a T0 con il Comet-Score a Tx traminte il Test del segno per
ranghi di Wilkoxon a campioni correlati
✔ I fluidi somministrati nei vari intervalli temporali con il relativo bilancio
tramite il T test per campioni appaiati di Student
4.4 Risultati
Della popolazione in esame 7 erano maschi (70%) e 3 femmine (30%), con un'età media di
64,7 anni (vmin=38 - vmax=89 anni) con una deviazione standard di 15,826.
Numero Pazienti 10
Sesso
Maschi 7 70,00%
Femmine 3 30,00%
Età media 64,7 anni Range 38 – 89 anni
Durata CRRT 20,15 ore Range 15 – 23 ore
Tabella 4.1 – Caratteristiche della popolazione in studio
Figura 4.1 Grafico della distribuzione della popolazione per genere
48
70,00%
30,00%Maschi
Femmine
Il rapporto PaO2/FiO2 ha assunto valori medi di 141 con deviazione standard di 21,182
prima dell'inizio della terapia renale sostitutiva, denotando una seria compromissione degli
scambi alveolo-capillari, e valori medi di 204 con DS= 27,713 a fine trattamento. Come si
può evincere dal grafico sottostante per tutti i pazienti c'è stato un innalzamento di questo
rapporto, con miglioramento degli scambi gassosi.
Figura 4.2 Grafico del rapporto PaO2/FiO2 a T0 e Tx
Sia la Procalcitonina che la conta leucocitaria hanno evidenziato una flessione in negativo
dei loro valori registrati a fine trattamento.
Figura 4.3 Grafico dei valori di PCT e LEU a T0 - Tx
49
PaO2/FiO2 T0
PaO2/FiO2 Tx
ID 1 ID 2 ID 3 ID 4 ID 5 ID 6 ID 7 ID 8 ID 9 ID 10 Medie0
5
10
15
20
25
30
5,38
2,473,64 3,5 2,5
14,412,6
27,6
1,8
4,7
7,8610,32
6,05 5,83 5,7 5,3
14,8613,5
19,4
7,8
12,310,11
PCT T0 ng/ml
PCT Tx ng/ml
LEU T0 10³/µl
LEU Tx 10³/µl
ID 1
ID 2
ID 3
ID 4
ID 5
ID 6
ID 7
ID 8
ID 9
ID 10
Medie
0 50 100 150 200 250 300
125
175
128
142
150
125
130
120
180
135
141
192
216
186
230
200
190
220
180
260
166
204
Tabella 4.2 Test di Friedman del Comet-Score (p<0,05)
L'analisi della varianza del Comet-Score secondo il Test di Friedman a campioni correlati
per ranghi a due vie ha messo in evidenza che le quattro rilevazioni ecografiche ai tempi T0
T6 T12 e Tx hanno subito una variazione statisticamente significativa come si evince dalla
tabella 4.2.
Osservando il grafico di figura numero 4.4 si può assistere ad un generale decremento del
Comet-Score con un andamento che rasenta la proporzionalità diretta fino a T12 per molti
pazienti, per poi tendere a Tx con variazioni più lievi, ad eccezione di tre casi.
Figura 4.4 Andamento temporale del Comet-Score
50
T0 T6 T12 Tx0
10
20
30
40
50
60
ID 1
ID 2
ID 3
ID 4
ID 5
ID 6
ID 7
ID 8
ID 9
ID 10
Medie
Tempo
Co
me
t-S
core
%
Per quanto riguarda il paziente n° 3 a fine trattamento non si sono potuti esplorare i campi
antero-superiore bilaterlamente a causa del posizionamento di due drenaggi toracici con
relativi patch sterili, di conseguenza è mancata la componente ben areata e quasi sempre
priva di B-lines degli apici, mentre le basi ancora umide hanno avuto un peso maggiore nel
calcolo, benchè notevolmente diminuite localmente rispetto a T0.
Stessa motivazione per il paziente n° 1 il quale, a T12, è stato valutabile solo su sei campi a
causa di un decubito obbligato.
Invece per quanto riguarda il paziente n° 8 la causa è diversa ed è attribuibile alle sue
condizioni cliniche.
Se si osserva la PCT a T0 si nota che assume valori molto alti (27,6 ng/ml) e lo stesso la
leucocitemia (19,4*10³/µl); il paziente è settico e dalla radiografia del torace sappiamo che
presenta focolai a livello polmonare, confermati come infettivi dalle indagini di laboratorio
che hanno individuato l'agente etiologico responsabile: Klebsiella pneumoniae.
Citokine e mediatori dell'infiammazione, come è noto, alterano la permeabilità capillare, e
quando sono prodotte in quantità elevate possono contribuire a sviluppare la sindrome da
aumentata permeabilità generalizzata (Global Increased Pearmeability Syndrome, GIPS ) e
questo potrebbe spiegare il lento decremento iniziale del Comet-Score in controtendenza
agli altri casi, e addirittura il suo paradossale aumento nell'ultimo periodo di osservazione.
Inoltre il diametro cavale in espirazione registrato all'inizio era di 21,8 mm, valore elevato
se si considera che valori normali sono al di sotto di 15 mm, quindi si può stimare che la
sua pressione venosa centrale (PVC) fosse >15 mmHg44.
Con alterazioni della permeabilità del microcircolo polmonare così importanti anche lievi
rialzi della pressione atriale dx potrebbero indurre massiva fuoriscita di liquido
nell'interstizio superando i meccanismi di riassorbimento linfatici dando un quadro di
edema polmonare.
51
Tabella 4.3 Test di Friedman, confronti pairwise del Comet-Score
Il Test di Friedman correla i diversi Comet-Score a gruppi di due mettendo in evidenza che
la differenza tra le distribuzioni è statisticamente significativa tra T0 - Tx e tra T0 -T12
rifiutando l'ipotesi che queste distribuzioni siano uguali.
Viceversa non rifiuta l'ipotesi per gli intervalli temporali T0 – T6 e T6 – Tx.
52
Figura 4.5 Valori iniziali e finali del Comet-Score a confronto
Se mettiamo a confronto i valori e le medie del Comet-Score a T0 e a Tx possiamo
affermare che c'è stata una diminuzione in tutti i pazienti, e in alcuni casi anche molto
marcata.
L'analisi della varianza dei bilanci idrici secondo il Test di Friedman a campioni correlati
ha evidenziato che i quattro bilanci ai tempi T6 T12 Tx e Ttot hanno subito una variazione
statisticamente significativa (Vedi tabella 4.4 e 4.5).
Tabella 4.4 test di friedman, dei bilanci idrici (p<0,05)
Dal grafico sottostante si evince che i volumi scambiati all'inizio dalla macchina non sono
elevati, tanto che in un caso (paziente n°6) il bilancio idrico risulta essere positivo
(+121ml) a causa del fatto che inizialmente si deve impostare la macchina su volumi di
estrazione bassi (150ml) onde evitare che il paziente non tolleri la terapia sostitutiva, e le
53
T0
Tx
ID 1 ID 2 ID 3 ID 4 ID 5 ID 6 ID 7 ID 8 ID 9 ID 10 Medie0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
32,85
28,57
41,25
3033,75
50
41,25
50
25,6
31,65
36,49
17,14
10
23,75
7,5 7,5 8,75 8,75
45
5,5 4
13,79
sue terapie infusionali sommate ai liquidi extra di terapie estemporanee hanno fatto si che
introducesse di più di quello che gli veniva drenato. In generale comunque l'andamento è
negativo, ossia tutti i pazienti hanno avuto un bilancio sempre più negativo nel proseguire
della CRRT.
Figura 4.6 Andamento temporale dei bilanci idrici
Per quanto riguarda invece l'andamento temporale delle variazioni del diametro cavale nei
diversi intervalli temporali (Δ Ø VCI %) il test di Friedman ha ritenuto vera l'ipotesi nulla,
cioè che le variazioni del calibro non cambiano nel tempo, il che conferma il basso indice
54
ID 1
ID 2
ID 3
ID 4
ID 5
ID 6
ID 7
ID 8
ID 9
ID 10
Medie
T6 T12 Tx Ttot
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
di collassibilità della Vena Cava riscontrata all'ecografia, all'inizio e alla fine del ciclo di
CRRT.
Minimo Massimo Media Deviazione
Δ Ø VCI T013,27% 27,43% 19,79% 0,44780
Δ Ø VCI T613,89% 27,98% 18,48% 0,04590
Δ Ø VCI T1212,75% 24,19% 17,68% 0,03765
Δ Ø VCI Tx4,98% 28,34% 17,23% 0,06732
Tabella 4.5 indice di collassibilità della vena cava inferiore
Tabella 4.6 test di friedman, confronti pairwise dei bilanci idrici
Statistiche descrittive
N Minimo Massimo Media Deviazione std.
Ø VCIe T0 (mm) 10 20 27 23,56 2,801
Ø VCIi T0 (mm) 10 15 22 18,90 2,453
Ø VCIe T6 (mm) 10 19 27 23,06 2,569
Ø VCIi T6 (mm) 10 14 22 18,85 2,697
Ø VCIe T12 (mm) 10 19 25 22,27 2,295
Ø VCIi T12 (mm) 10 14 21 18,37 2,349
Ø VCIe Tx (mm) 10 19 25 21,72 2,387
Ø VCIi Tx (mm) 10 13 20 17,98 2,384
Validi (listwise) 10
Tabella 4.7 Medie e deviazioni standard dei diametri cavali
55
Dall'analisi del Comet-Score a T0 e il Comet-Score a Tx tramite il T test per campioni
appaiati di Student invece non si è evidenziata una correlazione statisticamente
significativa come si può vedere dai valori di p= 0,062
Statistiche per campioni appaiati
Media N Deviazione std. Errore std.
Media
Coppia 1 Comet-Score T0 % 36,49 10 8,679 2,745
Comet-Score Tx % 13,79 10 12,443 3,935
Correlazioni per campioni appaiati
N Correlazione Sig.
Coppia 1Comet-Score T0 % e
Comet-Score Tx %10 ,608 ,062
Tabella 4.8 T test per campioni appaiati di student applicato al Comet-Score pre e o post CRRT
Questo è probabilmente imputabile al numero esiguo del campione, in quanto studio pilota,
e alla presenza all'interno della coorte del paziente con la polmonite (ID n°8) il cui Comet-
Score Totale varia solamente del 5%.
Infatti se si analizzano la variazioni delle mediane dei Comet-Score iniziale e finale tramite
il Test del segno per ranghi di Wilkoxon a campioni correlati riportato in tabella 4.9, quello
che ne risulta è un rifiuto dell'ipotesi nulla con l'accettazione che la differenza delle
mediane tra i due score è diversa da zero, confermando che c'è stata una variazione
dell'acqua extravascolare polmonare (EVLW) ecorilevata statisticamente significativa
(p=0,005).
Tabella 4.9 Test del segno per ranghi di Wilkoxon a campioni correlati dei Comet-Score iniziale e finale
La correlazione tra i fluidi somministrati e il bilancio idrico valutata tramite il T test per
campioni appaiati di Student invece mette in risalto una significatività statistica (p=0,001;
56
p=0,005; p=0,013) per tutti gli intervalli temporali.
Statistiche per campioni appaiati
Media N Deviazione std. Errore std.
Media
Coppia 1 Entrate T6 (ml) 993,90 10 410,410 129,783
Bilancio T6 (ml) -660,10 10 403,375 127,558
Coppia 2 Entrate T12 (ml) 611,00 10 163,795 51,796
Bilancio T12 (ml) -1322,00 10 297,756 94,159
Coppia 3 Entrate Tx (ml) 1072,20 10 552,751 174,795
Bilancio Tx (ml) -2251,80 10 1197,745 378,760
Correlazioni per campioni appaiati
N Correlazione Sig.
Coppia 1Entrate T6 (ml) e Bilancio T6
(ml)10 ,893 ,001
Coppia 2Entrate T12 (ml) e Bilancio
T12 (ml)10 -,801 ,005
Coppia 3Entrate Tx (ml) e Bilancio Tx
(ml)10 -,746 ,013
Tabella 4.10 T test per campioni appaiati di Student applicato ai fluidi somministrati e al bilancio negli intervalli temporali
Se si osserva il grafico di figura 4.7 si può constatare che in generale il Comet-Score
decresce con l'aumentare dei fluidi sottratti con pendenze pressochè uguali ad eccezione di
un solo caso (ID n°8) e ciò è confermato dai Test T di Student e Wilkoxon.
Figura 4.7 Andamento temporale dei bilanci idrici
57
4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800 60000
10
20
30
40
50
60 ID 1
ID 2
ID 3
ID 4
ID 5
ID 6
ID 7
ID 8
ID 9
ID 10
Medie
Fluidi rimossi
Co
me
t-S
core
%
4.5 Limiti riscontrati
I limiti riscontrati durante questo studio clinico sono stati in primis l'esiguo numero di
pazienti, tanto da determinarne una bassa potenza statistica, e classificandolo come studio
pilota.
Da un punto di vista puramente pratico le rilevazioni ecografiche non sono sempre state
precise, a causa delle molte variabili che si sono presentate diverse da paziente a paziente,
come ad esempio la non possibilità di esplorare un campo polmonare nello stesso preciso
punto delle rivelazioni precedenti (per esempio lungo la linea ascellare media, per quanto
riguarda i campi latero-superiore o basale) a causa del posizionamento di drenaggi, o
addirittura la non esplorabilità del campo basale a causa di decubiti obbligati o ferite
chirurgiche.
La tempistica con cui vengono effettuate le rilevazioni in due casi è stata ritardata di
qualche ora a causa di manovre rianimatorie od esami diagnostici in atto.
La stessa valutazione qualitativa e quantitativa delle B lines è ricca di limiti, forieri di molti
falsi negativi: essendo esse un artefatto, e strettamente collegate all'incidenza del fascio
ultrasonico sull'interfaccia pleurica, la loro comparsa e interpretazione è fortemente
operatore dipendente.
Inoltre le comet-tails possono originarsi da quadri di polmonite, atelectasia polmonare,
sarcoidosi e in generale da interstiziopatie, se queste patologie sono misconosciute si
possono registrare valori inappropriati.41,48-50
4.6 Discussione
La gestione di un malato in area critica si avvale da sempre dell'insieme di dati clinici,
ematochimici e strumentali. L'impiego della ecografia come base di partenza per
l'inquadramento diagnostico-terapeutico del paziente è da tempo entrato nella routine ma in
un contesto internazionale privo di un protocollo comunemente accettato50.
I risultati di questo studio sono riferibili a variazioni significative del Comet-Score rilevati
con l'ecografia pleuropolmonare in relazione al volume sottratto al paziente durante la
seduta di CRRT.
I pazienti sottoposti ad emopurificazione e sottrazione di volumi hanno riscontrato
una riduzione statisticamente significativa con p<0,05 dello score, godendo di un
58
miglioramento degli scambi alveolo-capillari in relazione alla loro condizione critica e
un miglioramento dei parametri ematochimici.
Il decremento del Comet-Score parallelo alla riduzione del volume con la CRRT, è
spiegato dalle variazioni delle pressioni idrostatiche capillari, che alterano l'equilibrio
delle forze di Starling spostandolo verso un riassorbimento netto dall'interstizio.
Il calo delle B-lines a livello polmonare riflette proprio questo movimento dell'EVLW.
Molti studi in letteratura hanno evidenziato che le variazioni ecografiche del Comet-Score
sono dinamiche51 e precoci e questo studio pilota, nel suo piccolo, ha evidenziato le
medesime caratteristiche nelle diverse finestre temporali, soprattutto tra T0 e T6.
Nel caso specifico n° 8, la particolare condizione clinica e i risultati ottenuti dal
monitoraggio ecografico, hanno confermato un quadro settico generalizzato molto grave.
L'alterata permeabilità capillare in un quadro di GIPS fa si che il controllo della volemia e
dell'emodinamica diventi di difficile gestione, in quanto bastano minime alterazioni della
pressione venosa centrale (PVC) per determinare quadri di edema polmonare acuto, con
conseguente compromissione di tutti gli scambi gassosi.
Anche in questo caso l'ecografia polmonare ha avuto un ruolo importante nel mettere in
luce questo aspetto peculiare, anche se non ha confermato la tesi di questo studio ha
evidenziato l'importanza delle forze di Starling nel microcircolo polmonare nella genesi
delle B-lines, che all'ultima rilevazione sono addirittura aumentate.
L'esame del calibro cavale nello studio ha visto un progressivo decremento sia dei valori
misurati in inspirazione che in espirazione, mentre la collassabilità della vena non si è
modificata molto fatto imputabile alla presenza di ventilazione meccanica con PEEP.
Molte pubblicazioni sostengono l'efficacia dell'ecografia toracica nella valutazione del
Comet-Score in associazione con le terapie renali sotitutive (CCRT) 52-55 ma ancora non si è
giunti a un protocollo comune per determinare quando interrompere il trattamento in
realzione al volume sottratto.
Lo stesso vale per questo studio, è necessaria una verifica dell’attendibilità dei dati
acquisiti tramite ulteriori studi soprattutto ampliando il campione.
59
CONCLUSIONI
Molte sono le cause che possono ridurre la sopravvivenza di un paziente in terapia
intensiva in quanto molteplici sono le comorbidità che possono occorrere.
Compito del Medico Anestesista Rianimatore è quello di prevenire l'inesorabile discesa
verso una condizione clinica dal quale è difficile poi tornare indietro, partendo da una
tempestiva e corretta impostazione dell'algoritmo diagnostico, che subirà modifiche in
corso, ma che ha una base solida per poter iniziare altrettanto rapidamente le terapie del
caso.
Questo studio, insieme a molti altri in letteratura, ha lo scopo di fornire le prove sulla
effettiva validità di uno strumento di rapida esecuzione, accessibile a molti in quanto di
facile utilizzo e apprendimento, non invasivo, e soprattutto con costi molto contenuti, che
si può integrare ulteriormente nell'algoritmo diagnostico, risultando un potente sussidio per
la terapia intensiva.
Benché allo stato attuale dell'arte non si trovino protocolli condivisi, quello che si è
verificato in questo studio, è che le condizioni cliniche sono migliorate nella totalità dei
casi a seguito della riduzione dell'EVLW, ma soprattutto che l'ecografia è stata
statisticamente significativa nel rivelarlo.
60
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